綜合能源：丹麥綜合能源系列已告一段落，這周起我們將焦點投放在亞洲，以日本為例。作為島嶼國家的日本，化石資源蘊藏量很少，長期以來都依賴于進口。據(jù)國際能源署的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2008年日本資源自給率僅為17.7%，超過80%的能源來自別國，嚴重威脅到了本國的能源安全。1973年，第一次石油危機爆發(fā)，國際原油價格漲幅高達四倍之多，這直接導致了日本當時國民生產(chǎn)總值的急速下滑，在這樣的危機背景下，日本成為了世界上最早對能源轉(zhuǎn)型引起重視的國家。為此政府出臺了各項政策與法律，從技術(shù)革新，推廣新能源與改變能源消費結(jié)構(gòu)三個方面著手，推動能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建新的能源系統(tǒng)，節(jié)約能源并提高能源效率。

日本的能源革新戰(zhàn)略，將改變本國的節(jié)能方式，創(chuàng)造低碳的電力市場，改革可再生能源領域，并應用物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)提升能源產(chǎn)業(yè)，通過高度的自由化促進新型能源事業(yè)與儲能技術(shù)的發(fā)展，積極推動實現(xiàn)氫能社會。而2011年福島核事故的爆發(fā)，促使日本加速出臺了一系列能源轉(zhuǎn)型項目的計劃，例如大規(guī)模發(fā)展海上風電，大規(guī)模氫能制造與智慧社區(qū)等。本文將為大家著重介紹日本目前面臨的挑戰(zhàn)和智慧社區(qū)項目的相關(guān)內(nèi)容。

目前日本在能源領域面臨的挑戰(zhàn)主要來自于三個方面：

二氧化碳的減排作為亞太地區(qū)第二大空氣污染國的日本，每年二氧化碳排放量約為1237萬噸，是世界上碳排放量最多的十大國家之一。其二氧化碳排放量加大的原因來自兩方面：一是因為經(jīng)濟復蘇帶來的消費等各項活動活躍度的提升，二是由于核電站泄漏事故發(fā)生后，日本全國核電站大部分停運，而由于可再生能源技術(shù)的局限性，仍舊需要大量使用火力發(fā)電的煤炭和天然氣，這就導致了二氧化碳排放量的增加。


圖 日本往年二氧化碳排放量

能源安全問題（新能源占比增長；核電問題；能效提升等）日本能源安全面臨兩個重大的挑戰(zhàn)。根據(jù)國家能源署IEA對能源安全的定義，即“以可承受的價格源源不斷地獲得能源”，而日本目前能源依舊非常依賴與中東與俄羅斯的合作，因而如何提高新能源占比，是保障日本能源安全乃至其國家安全的重要議題。此外，日本處在地震多發(fā)的地帶，因而能源供應安全也是一個不容忽視的長期挑戰(zhàn)。圖 地震海嘯核泄漏
如何有效刺激經(jīng)濟的“綠色”增長，并在新興領域取得優(yōu)勢根據(jù)OECD的定義，綠色增長指的是“促進經(jīng)濟增長和發(fā)展，同時確保自然資源能持續(xù)提供人類所依賴的資源和環(huán)境服務。為了實現(xiàn)這一點，綠色增長必須帶動投資和創(chuàng)新，以支持可持續(xù)發(fā)展并創(chuàng)造新的經(jīng)濟機會。”日本目前在綠色經(jīng)濟的一些方面已經(jīng)開展了大量工作，例如節(jié)能和污染防治。2008 年全球金融危機之后，日本的經(jīng)濟刺激計劃中包括了環(huán)境改善的內(nèi)容，此后政府大力重視經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的綜合措施制定、公民參與（特別是關(guān)于可持續(xù)消費方面）以及工業(yè)和交通等領域的短期和長期應用技術(shù)的創(chuàng)新，目前綠色增長依舊是需要不斷努力推進的方向。圖 日本商業(yè)區(qū)綠色覆蓋在這樣的能源背景下，隨著城市化進程的加速推進，日本能源轉(zhuǎn)型如同前文提到的丹麥與德國一樣，都面臨著更加復雜的問題，城市作為知識密集型經(jīng)濟體（高新技術(shù)領域），其能耗量與能源消費方式變化多端，作為城市重要組成部分的社區(qū)，對智能化綜合能源服務的需求也與日俱增，因而日本的智慧社區(qū)項目應運而生。
智慧能源社區(qū)領域與功能

智慧社區(qū)是一種新型的社區(qū)管理理念，與智慧城市的概念相似，都是充分利用物聯(lián)網(wǎng)，云計算，移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的集成應用，為社區(qū)用戶提供更加安全，舒適，便利的智能化生活環(huán)境。每個社區(qū)都可以看作是一個大型的綜合能源系統(tǒng)，一個智慧的能源社區(qū)，覆蓋了以下幾個主要領域，每個領域都其相應的服務目標：

能源領域- 更多地使用可再生能源和余熱廢熱，有助于提高能源自給率同時減少二氧化碳排放。- 智能電網(wǎng)提供穩(wěn)定電力供應并優(yōu)化整體電網(wǎng)運行。基礎設施- 智慧（能源）社區(qū)包含能源系統(tǒng)以及整個市政服務系統(tǒng)，如運輸，給排水服務，廢物處理，智能建筑等。信息與通信領域- 信息和通信技術(shù)系統(tǒng)是各種基本的基礎服務- ICT系統(tǒng)加強政府、組織機構(gòu)、居民之間的信息交互生活領域- 通過建立有效的基礎設施，為日常生活提供新的支持服務- 發(fā)展災害響應、促進社區(qū)用戶積極參與可持續(xù)社會發(fā)展，解決能源和環(huán)境問題等圖 智慧城市藍圖綜合來看，一個智慧能源社區(qū)的主要功能，可以從以下幾個方面來闡釋：分散功能風險- 智慧社區(qū)可以應對災害過后的能源供應問題，通過分布式的系統(tǒng)規(guī)避集中系統(tǒng)高風險能效提升- 充分利用可再生能源供熱供電- 熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)降低環(huán)境負荷- 有效減低碳排放通過EMS（能源管理系統(tǒng)）建立高效電網(wǎng)- 需求側(cè)響應- 中長期來看，避免熱電廠的投資建設，優(yōu)化社會資源配置。
智慧能源社區(qū)項目介紹

2010年，通過對20個城市的篩選，日本政府將四個城市作為的智慧社區(qū)的試點項目，這四個城市各具特色，其中包括：

-橫濱市，作為一個大型城市，是一個集中的住宅和商業(yè)區(qū)。

-豐田市，汽車行業(yè)和擁擠的生活區(qū)。-京都府關(guān)西科學城，教育研究中心，技術(shù)和能源效率中心。

-福岡縣北九州市是一個重工業(yè)區(qū)，存在嚴重的污染問題。

此外，日本還展開了國內(nèi)與國外之間的智慧社區(qū)合作項目，例如：

- 與突尼斯和摩洛哥在光伏領域的合作。

- 與英格蘭和新加坡合作建立智慧社區(qū)試點項目。

- 日本公司聯(lián)盟對印度危險性廢物高產(chǎn)區(qū)古吉拉特邦智慧社區(qū)發(fā)展項目的幫助。

- 和越南和泰國政府之間的直接合作，其中新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展組織（NEDO）是合作的主要機構(gòu)- 由日本500多家私營公司組成的智慧社區(qū)聯(lián)盟（JSCA），共同支撐推動智慧社區(qū)的發(fā)展。

智慧能源社區(qū)的前進方向

近年來，智慧能源社區(qū)所需的基礎技術(shù)已經(jīng)得到了充分發(fā)展。此外，通過政府頒布實施的電力體制改革和其他相關(guān)舉措，也將大大促進其經(jīng)營環(huán)境的結(jié)構(gòu)改善。同時，作為綜合能源系統(tǒng)的社區(qū)，其關(guān)鍵組成部分，例如可再生能源設施，日本政府大力推行的能源農(nóng)場（Ene-Farm），蓄電池和能源管理系統(tǒng)等，往往存在著價格昂貴的顯著劣勢，這阻礙了智能社區(qū)的推廣和發(fā)展。目前綜合來看，智能社區(qū)仍然面臨著諸多問題與挑戰(zhàn)，可以從以下幾個方面進行改善：

1. 促進技術(shù)開發(fā)以降低組件價格和運營成本

2. 促進運營環(huán)境的發(fā)展，以便適當評估價值需求響應計劃實現(xiàn)的供應能力

3. 通過明確利潤結(jié)構(gòu)，建立智慧（能源）社區(qū)的商業(yè)模式

通過以上幾點目標，可以進一步促進智慧社區(qū)的發(fā)展，并建立起更多的商業(yè)模式。此外，信息通信技術(shù)（ICT）的使用可以改善政府與居民之間的關(guān)系，使后者能夠更加積極地參與決策過程以及能源服務過程。然而在北九州的智慧社區(qū)項目的調(diào)研中顯示，居民并不會主動參與區(qū)域能源的決策。因此，為了智慧社區(qū)的成功運營，需要更多的激勵政策和手段，從而刺激消費者的主動參與性。

對我國的啟示

能源危機和氣候變暖是全球性的議題，我國在飛速發(fā)展的過程中，還面臨著環(huán)境保護與空氣治理方面的問題。日本智慧社區(qū)在能源領域主要著眼于供需兩側(cè)的智能化管理，通過結(jié)合各種先進技術(shù)，節(jié)約能源并提高能源效率。智慧社區(qū)項目目前在日本成績斐然，在我國仍處于探索階段，除了本文提到的能源領域外，智能社區(qū)相關(guān)的房地產(chǎn)商，物業(yè)公司，智能硬件與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等均有用武之地。我國與日本同作為亞洲國家，其社會結(jié)構(gòu)與文化有諸多類似之處，城市人口密集，建筑集中，社區(qū)林立，市場潛力巨大，日本智能社區(qū)的經(jīng)驗可以為我們帶來許多借鑒之處。例如如何從規(guī)劃設計，如何有效推廣執(zhí)行，以及如何解決投資回報周期和環(huán)境收益之間的平衡等，均可以此為參考。此外，信息和通信技術(shù)（ICT）在其中扮演了十分重要的作用，若能充分發(fā)揮我們在這一領域的優(yōu)勢，因地制宜地發(fā)展適合我國的智能社區(qū)模式，將構(gòu)建出更加宏偉的藍圖。